Công ty cổ phần công nghệ môi trường ENVICO

Hồ Sơ Môi Trường, Hóa Chất: 0972 957 939 (Ms Ngân)

Hệ Thống Xử Lý: 0969 298 297 (Mr Huy)

Bảo Hành, Bảo Trì: 0938 473 386 (Mr Nhân)

Xử lý nước thải bằng công nghệ SBR

10 Views -

Xử lý nước thải bằng công nghệ SBR được áp dụng trên toàn thế giới và đã xuất hiện từ những năm 1920. SBR được sử dụng để xử lý cả nước thải đô thị và công nghiệp, đặc biệt là ở những khu vực có lưu lượng nước thải thấp. Vậy công nghệ SBR là gì? Hãy cùng Envico tìm hiểu sâu về công nghệ này. 

Công nghệ xử lý nước thải SBR là gì?

Công nghệ SBR là viết tắt của Sequencing Batch Reactor, là một phương pháp xử lý nước thải sinh học dạng mẻ, có ứng dụng công nghệ vi sinh vào quá trình xử lý. Công nghệ này được sử dụng để xử lý loại nước thải chứa nhiều chất hữu cơ, chất rắn lơ lững đồng thời loại bỏ lượng lớn nito có trong nước thải.

Với từng hệ thống xử lý nước thải sẽ có cách lắp đặt bể SBR r khác nhau, tùy thuộc vào tính chất nước thải, diễn tích…Đối với các nhà máy có lưu lượng dòng chảy lớn, công nghệ này thường không được ưa chuộng. Trên thực tế, các nhà máy xử lý nước thải bằng công nghệ SBR thường được thiết kế cho lưu lượng nước thải dưới 22 L/s.  

Xử lý nước thải bằng công nghệ SBR

Hình 1: Xử lý nước thải bằng công nghệ SBR

Cấu tạo bể SBR 

Về cơ bản bể SBR bao gôm

  • Bể Selector: Đây là bể xử lý sơ bộ, nơi nước thải được trộn với bùn hoạt tính để loại bỏ các chất lơ lửng, cặn thô và các chất hữu cơ. Bể Selector có thể được thiết kế theo hình chữ nhật hoặc hình tròn, tùy kích thước và phụ thuộc vào lưu lượng nước thải cần xử lý.
  • Bể C-Tech: Đây là phần bể xử lý chính trong hệ thống bể SBR, nơi diễn ra các quá trình phản ứng, lắng và rút nước thải. Bể C – Tech bao gồm 5 pha : Pha làm đầy, pha phản ứng, pha lắng, pha rút nước và pha nghỉ. Các pha này hoạt động khép kín theo nguyên lý vận hành được cung cấp phía dưới đây. 
  • Cụm bể hỗ trợ xử lý (bể chứa bùn, bể điều hòa, bể chứa nước thải sau xử lý)
  • Hệ thống phụ trợ khác (máy thổi khí, bơm truyền, hệ thống tuần hoàn nước, hệ thống khử trùng…).
  • Sơ đồ mô tả hệ thống xử lý nước thải bằng công nghệ SBR

Nguyên lý hoạt động bể SBR

Hệ thống xử lý nước thải bằng công nghệ SBR vận hành theo nguyên lý Fill – mix (nạp – rút), bao gồm 5 giai đoạn. Các giai đoạn được phân chia phụ thuộc vào nồng độ oxy hòa tan trong thiết bị, gồm các giai đoạn yếm khí, thiếu khí  và  hiếu  khí: 

  • Làm đầy (Fill): Nước thải được bơm vào bể SBR, đồng thời bùn hoạt tính được bơm từ bể Selector vào bể SBR. Trong giai đoạn này, nước thải và bùn hoạt tính được trộn đều với nhau, tạo môi trường thiếu khí và hiếu khí trong bể, đây là điều kiện cho hệ vi sinh vật phát triển và hoạt động mạnh mẽ. Ngoài ra, ở giai đoạn này một phần BOD/COD trong nước thải được loại bỏ. Giai đoạn này chiếm 25% thời gian xử lý một mẻ chất thải.
  • Phản ứng (React): Oxy được cấp vào bể xử lý nước thải bằng công nghệ SBR để vi sinh vật trong bùn hoạt tính thực hiện quá trình oxy hóa các chất hữu cơ trong nước thải. Quá trình oxy hóa này giúp loại bỏ COD/BOD trong nước và xử lý các hợp chất Nitơ tạo ra các sản phẩm cuối cùng là CO2, nước và các hợp chất vô cơ khác. Thông thường, thời gian ở giai đoạn này chiếm 35%, tùy thuộc vào chất lượng nước thải.
  • Lắng (Settle): Trong pha này, bể SBR được nghỉ ngơi để vi sinh vật trong bùn hoạt tính tái tạo và sinh trưởng. Đồng thời, các chất lơ lửng và bùn hoạt tính lắng xuống đáy bể, còn nước sạch nổi lên trên. Thời gian lắng chiếm 20% tổng thời gian một chu trình. 
  • Rút nước (Draw): Nước sạch được bơm ra khỏi bể SBR. Nước này được sử dụng cho các mục đích khác hoặc xả ra môi trường. Thời gian của giai đoạn này thường chiếm khoảng 15%.
  • Nghỉ (Idle):  Bể phản ứng được để trống hoặc chứa một lượng nhỏ nước để chuẩn bị cho chu trình tiếp theo (thời gian 5%).
  • Xả bùn dư: Xả bùn dư là một giai đoạn quan trọng trong chu trình xử lý nước thải bằng công nghệ SBR, giúp loại bỏ lượng bùn dư tích tụ trong bể phản ứng. Bùn dư là bùn hoạt tính đã già, không còn hoạt động hiệu quả trong quá trình phân hủy chất hữu cơ. Việc xả bùn dư giúp duy trì hàm lượng bùn hoạt tính trong bể ở mức tối ưu, đảm bảo hiệu quả xử lý của hệ thống.

Xả bùn dư thường được thực hiện trong giai đoạn lắng hoặc tháo nước trong. Trong giai đoạn lắng, bùn hoạt tính sẽ lắng xuống đáy bể. Lúc này, có thể sử dụng thiết bị xả bùn để bơm bùn dư ra khỏi bể. Trong giai đoạn tháo nước trong, nước sau xử lý được xả ra khỏi bể, bùn cũng sẽ được xả ra theo.

Nguyên lý hoạt động bể SBR

Hình 2: Nguyên lý hoạt động bể SBR

Tính toán các thông số cho bể SBR

Các thông số cần tính toán cho hệ thống xử lý nước thải bằng công nghệ SBR: 

  • Hàm lượng COD có khả năng phân hủy sinh học (bCOD)
  • Hàm lượng COD không có khả năng phân hủy sinh học (nbCOD)
  • Hàm lượng chất lơ lửng không phân hủy sinh học (nbSS)
  • Chu kì vận hành bể 
  • Kích thước bể

Xác định bCOD, nbCOD và nbSS

  • Công thức xác định nCOD:

bCOD = 1,65BOD5 (mg/l)

  • Công thức xác định nCOD:

nbCOD = COD – bCOD (mg/l)

  • Công thức tính nbSS:

nbSS = (TSS x MLVSS)/MLSS(1 – kp) (mg/l)

Trong đó: 

  • TSS : Tổng hàm lượng chất lơ lửng đầu vào (mg/l)
  • MLVSS: Hàm lượng cặn lơ lửng bay hơi (mg/l)
  • MLSS: Hàm lượng chất rắn lơ lửng (mg/l)
  • kp: Tỷ lệ chất lơ lửng có khả năng phân hủy sinh học

Xác định chu kỳ vận hành bể SBR

  • Công thức tính thời gian làm đầy bể: 

tđb = tpư + tl + tcn (h)

Trong đó: 

tđb: thời gian làm đầy bể (h)

tpư: thời gian phản ứng (h)

tl: thời gian lắng bùn (h) 

tcn: thời gian xả nước (h)

  • Công thức tính tổng thời gian hoạt động của một chu kì:

tck = tđb + tpư + tl + tcn (h)

  • Công thức tính số chu kỳ trong 24h

n1 : 24/tck (chu kì)

  • Công thức tính lượng nước làm đầy một chu kì:

Vlđ = Q/ n2

Trong đó:

Q: lưu lượng nước thải (m3/ngđ)

n2 = k (số bể) x n1 : số chu kì của k bể SBR (chu kỳ)

Xác định kích thước của bể SBR

Để xác định kích thước của bể SBR, bạn cần thực hiện các nội dung tính toán sau:

  • Tính thể tích của bể SBR (VT)  theo công suất thiết kế và các thông số vận hành.
  • Chiều cao xây dựng của bể (Hxd).
  • Xác định diện tích mặt bằng của bể (F) dựa trên thể tích bể và chiều cao xây dựng.

Ưu điểm của hệ thống xử lý nước thải bằng công nghệ SBR

  • Khả năng xử lý nước thải linh hoạt: Thời gian phản ứng trong bể SBR được điều chỉnh tùy theo loại nước thải và nồng độ các chất cần xử lý. Điều này giúp cho SBR xử lý được nhiều loại nước thải khác nhau, từ nước thải sinh hoạt cho đến công nghiệp. 
  • Không cần tuần hoàn bùn hoạt tính: Trong bể SBR, cả quá trình phản ứng và lắng đều diễn ra trong cùng một bể. Do đó, bùn hoạt tính không bị hao hụt trong giai đoạn phản ứng và không cần tuần hoàn bùn từ bể lắng để giữ nồng độ như các phương phát truyền thống. Điều này giúp giảm chi phí xây dựng bể lắng, hệ thống đường ống dẫn truyền và các bơm liên quan.
  • Kết cấu đơn giản và bền hơn: Bể SBR có kết cấu đơn giản hơn so với các hệ thống xử lý nước thải truyền thống. SBR không cần có bể lắng riêng biệt, do đó giảm thiểu được các chi tiết kỹ thuật phức tạp. Bên cạnh đó, hệ thống xử lý nước thải bằng công nghệ SBR cũng có tuổi thọ cao hơn do không bị ảnh hưởng bởi quá trình tuần hoàn bùn hoạt tính.
  • Dễ dàng tích hợp các quá trình xử lý khác: Hệ thống SBR dễ dàng tích hợp các quá trình xử lý khác, chẳng hạn như quá trình nitrat hóa, khử nitơ, khử phốt pho… Điều này giúp nâng cao hiệu quả xử lý nước thải.
  • Vận hành tự động: Bể SBR được vận hành tự động bằng hệ thống PLC (Programmable Logic Controller). Điều này giúp giảm thiểu sức lao động và nâng cao độ tin cậy của hệ thống. 

Nhược điểm của hệ thống xử lý nước thải bằng công nghệ SBR

  • Do được vận hành tự động nên đòi hỏi người vận hành phải có trình độ chuyên môn cao
  • Khó ứng dụng cho việc xử lý các nguồn nước thải có lưu lượng lớn. 
  • Dễ bị tắc nghẽn do bùn hoạt tính lắng xuống đáy bể. Điều này gây ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý của hệ thống.
  • Chi phí đầu tư và vận hành cao hơn so với các phương pháp xử lý nước thải khác do yêu cầu sử dụng nhiều vật tư và thiết bị tiên tiến.

Trong bể SBR bùn hoạt tính không bị hao hụt và không cần tuần hoàn bùn 

Hình 3: Trong bể SBR bùn hoạt tính không bị hao hụt và không cần tuần hoàn bùn 

Bảng so sánh bể Aerotank và SBR đầy đủ

Loại bể

Bể Arotank

Bể SBR

                    Ưu điểm

Hiệu quả xử lý cao và hiệu quả

Loại bỏ chất hữu cơ

Giảm thiểu tối đa mùi hôi

Nhu cầu oxy sinh hóa lớn (BOD) loại bỏ ô nhiễm cung cấp một dòng nước chất lượng tốt

Môi trường xử lý hiếu khí loại bỏ rất nhiều mầm bệnh chứa trong nước thải nông nghiệp

Quá trình xử lý nước thải sử dụng rộng rãi nhất

Giảm được chi phí do giảm thiểu nhiều thiết bị so với quá trình cổ điển

·Trong pha làm đầy bể SBR đóng vai trò như bể cân bằng vì vậy bể SBR có thể chịu đựng được tải trọng cao và sốc tải.

Có thể hạn chế được sự phát triển của vi khuẩn thông qua việc điều chỉnh chỉ số F/M và thời gian thổi khí trong quá trình làm đầyÍt tốn diện tích đất xây dựng do các quá trình cân bằng cơ chất, xử lý sinh học và lắng được thực hiện trong cùng một bể.

Dễ dàng bảo trì, bảo dưỡng thiết bị (Các thiết bị ít ) mà không cần phải tháo nước cạn bể. Chỉ tháo nước khi bảo trì các thiết bị như: Cánh khuấy, motor, máy thối khí, hệ thống thổi khí

Hê thống có thể điều khiển hoàn toàn tự động

TSS đầu ra thấp, hiệu quả khử photpho, nitrat hóa  và khử nitrat hóa cao

Ít tốn diện tích do không có bể lắng 2 và quá trình tuần hoàn bùn

               Nhược điểm

Tốn nhiều năng lượng

Tiền chi phí

Tốn nhiều diện tích xây dựng

Còn khá mới mẻ nên đòi hỏi người vận hành cần kinh nghiệm

 

 

Một số giải pháp khắc phục nhược điểm của hệ thống xử lý nước thải bằng phương pháp SBR:

  • Tăng cường đào tạo cho đội ngũ vận hành: Đội ngũ vận hành cần được đào tạo bài bản về kỹ thuật vận hành hệ thống SBR. Điều này sẽ giúp đảm bảo hệ thống được vận hành đúng cách và đạt hiệu quả xử lý cao.
  • Sử dụng các thiết bị và vật tư hiện đại: Sử dụng các thiết bị và vật tư hiện đại giúp giảm chi phí đầu tư và vận hành hệ thống SBR.
  • Tăng cường công tác bảo trì: Cần tăng cường công tác bảo trì hệ thống xử lý nước thải bằng công nghệ SBR để ngăn ngừa tắc nghẽn.
  • Thường xuyên kiểm tra và đánh giá hiệu quả xử lý của hệ thống: Thường xuyên kiểm tra và đánh giá hiệu quả xử lý của hệ thống SBR sẽ giúp phát hiện kịp thời các vấn đề và có biện pháp khắc phục.

Trên đây là thông tin về hệ thống xử lý nước thải bằng công nghệ SBR mà Envico đã cung cấp. Có thể thấy đây là một công nghệ phổ biến được ứng dụng để xử lý nhiều loại nước thải. Nếu bạn đang cần hỗ trợ trong vấn đề xử lý nước thải, nước cấp hoặc các vấn đề môi trường liên quan, hãy liên hệ với chúng tôi để được tư vấn miễn phí.

0909 79 44 45